中南大学材料科学基础课后习题答案塑性

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1、一、解释名词滑移：是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。这些品血和品向分别被称为滑移血和滑移方向。滑移的结杲是大量的原子逐步从一个稳定位置移动到另一个稳定的位置，产生宏观塑性变形。滑移系：晶体通过滑移产生塑性变形时，由滑移面和其上的滑移方向所组成的系统挛生:金属塑性变形的重要方式。晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面(挛晶面)和一定的晶向(李生方向)相对于另外一部分晶体作均匀的切变，使相邻两部分的晶体取向不同，以李品面为对称面形成镜像对称，李品血的两边的品体部分称为李晶。形成李品的过程称为李生；

2、屈服：材料在拉仲或压缩过程中，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，材料失去了抵抗继续变形的能力。当应力达到一定值时，应力虽不增加(或在微小范闱内波动)，而变形却急速增长的现象，称为屈服。应变时效：具有屈服现彖的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况；加工硬化：金展材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。乂称冷作硕化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。织构：多晶体屮位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成

3、大体一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构称为变形织构，织构在变形中产生，称为变形织构。二、已知体心立方的滑移方向为＜111＞,在一定的条件下滑移面是｛112｝,这时体心立方晶体的滑移系数目是多少？解答：｛112｝滑移面有12组，每个｛112｝包含一个＜112＞晶向，故为12个三、如果沿fee晶体的[110]方向拉伸，写出可能启动的滑移系。滑移面和滑移方向垂直。面(abc)和方向[hkl]—定有下面的关系。ah+bk+cl=0滑移面是原子密排面，面心立方晶体密排面是｛111｝晶面族。所以可能的晶面指数有(1-11),(-111)两个。四、写出fee

4、金属在室温下所有可能的滑移系；滑移血和滑移方向通常是原子排列最密集的平血和方向。对血心立方金属原子排列最密集的面是｛111｝共有四个，原子最密集的方向是[110]共有3个，所以它有12个滑移系。五、将直径为5mm的铜单晶圆棒沿其轴向[123]拉伸，若铜棒在60KN的外力下开始屈服,试求其临界分切应力。解答：fee结构，滑移系｛111｝＜110＞,由as=T/cos(()cosX,当拉伸轴沿[123],开动的滑移系为(-111)[101]o[123]与(-111)夹角计算公式，COS0=[UiU2+ViV2+WiW2]/[(Ui2+Vi2+Wi2)1/2(U

5、22+V22+W22)"][123]与(-111)夹角cose=(8/21)1/2[123]与(101)夹角cosX=(4/7)1/2故os=i/cos(J)cosX:=1.69xl06N/m2十、实践表明，高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开，试分析原因；解答要点：1.本身h卬，滑移系少，塑性差2.大变形量，形成织构，塑性方向性3.加工硬化影响，也有内应力影响H••一、分析Zn、a-Fe、Cu几种金属塑性不同的原因答：Zn、a-Fe、Cu这三种晶体的晶体结构分别是密排六方、体心立方和面心立方结构。密排六方结构的滑移系少，塑性变形困难，所以Zn的皱性差。面心立

6、方结构滑移系多，滑移系容易开动，所以对面心立方结构的金属Cu塑性好。体心立方结构虽然滑移系多，但滑移面密排程度低于fee,滑移方向个数少，较难开动，所以塑性低于面心立方结构材料，但一、解释名词滑移：是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。这些品血和品向分别被称为滑移血和滑移方向。滑移的结杲是大量的原子逐步从一个稳定位置移动到另一个稳定的位置，产生宏观塑性变形。滑移系：晶体通过滑移产生塑性变形时，由滑移面和其上的滑移方向所组成的系统挛生:金属塑性变形的重要方式。晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面(

7、挛晶面)和一定的晶向(李生方向)相对于另外一部分晶体作均匀的切变，使相邻两部分的晶体取向不同，以李品面为对称面形成镜像对称，李品血的两边的品体部分称为李晶。形成李品的过程称为李生；屈服：材料在拉仲或压缩过程中，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，材料失去了抵抗继续变形的能力。当应力达到一定值时，应力虽不增加(或在微小范闱内波动)，而变形却急速增长的现象，称为屈服。应变时效：具有屈服现彖的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况；加工硬化：金展材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。

8、乂称冷作硕化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错